定义
协作机器人,顾名思义,就是在机器人与人可以在生产线上协同作战,充分发挥机器人的效率及人类的智能,不仅性价比高,而且安全方便,能够极大地促进制造企业的发展。
协作型机器人作为一种新型的工业机器人,扫除了人机协作的障碍,让机器人彻底摆脱护栏或围笼的束缚,其开创性的产品性能和广泛的应用领域,为工业机器人的发展开启了新时代。
国际机器人联合会(IFR)是机器人制造商和国家机器人协会的全球行业协会,收集两种类型的机器人的统计信息 - 1)用于制造的工业机器人和2)用于家庭和专业用途的服务机器人。服务机器人可以被视为协作机器人,因为它们旨在与人类并肩工作。传统上,工业机器人与栅栏后面的人分开工作,但随着工业机器人的出现,这种情况正在发生变化。
IFR定义了四种类型的协作制造应用程序:
共存:人类和机器人可以并肩工作,但没有共享的工作空间。
顺序协作:人类和机器人共享全部或部分工作空间,但不能同时在零件或机器上工作。
合作:机器人和人类同时在同一个零件或机器上工作,并且两者都在运动。
响应式协作:机器人实时响应工人的动作。在当今协作机器人的大多数工业应用中,协作机器人和人类工人共享相同的空间,但独立或按顺序(共存或顺序协作)完成任务。协作或响应式协作目前很少见。
行业产业链
协作机器人产业链上游为控制器、伺服电机、减速器、传感器等零部件,与传统工业机器人类似,一些核心零部件主要掌握在外资厂商手中;中游为协作机器人制造产业;下游则是3C电子、汽车零部、食品饮料、医疗保健、机械加工、半导体、新能源等领用领域。
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数据来源:智研瞻产业研究院
中国协作机器人的行业应用
协作机器人高度适合制造企业对智能制造、人机协作、柔性制造的转型需求,协作机器人具有更广泛的应用延展性,除了3C电子、汽车零部件/电子、机械加工等工业场景的成熟应用外,还在电力、教育、餐饮、健康、农业、商务服务等非工业领域开辟了新的场景,在工业和非工业市场的双重驱动下,未来协作机器人市场占比将不断提高。2025年,国内协作份额预计将占到整个机器人产业的15%。
中国协作机器人的标准化认证
协作机器人认证的核心目的是确保其在各种场景下使用时的安全性。除了ISO 13849 PL=d认证、欧盟CE、北美NRTL、中国CR、韩国KC、SEMI S2等认证外,2021年,奥博率先在行业内推广防爆协作机器人,开辟了工业市场协作的又一新应用领域,是协作机器人行业首家获得IECEx(防爆电气产品认证体系)和CNAS认可的防爆认证的企业, 标志着协作机器人正式进入化工、石油等高风险场景的实际应用。
随着全球协作机器人发展的重心越加向国内偏移,中国目前也开始牵头各类协作机器人相关的行业标准化活动。而一些起步较早同时技术及经验积累较为雄厚的本土厂商在这一过程中更是起到了举足轻重的作用。
协作机器人市场现状
人机协同系统经历了一个远程积累和逐步发展的过程,特别是近30年来,随着人工智能的不断发展,人机协同系统也进入了发展的“快车道”。人机协同系统经历了几十年的发展,在多个领域取得了良好的应用效果和经济效益。
国内协作机器人市场于2014年出现,主要是国外厂商UR、Rethink,2015年以来国内协作机器人Siasun、Damien、奥宝、大族激光等企业也在积极布局协作机器人市场。2016-2020年,中国协作机器人产业出货量从1517台快速增长至8564台,年均复合增长率为44.7%。预计到2022年将增长到9256台。
1.17-22市场规模数据图表:
统计数据显示,2017年中国协作机器人行业市场规模5.5亿元,2022年中国协作机器人行业市场规模28.8亿元。2017-2022年中国协作机器人行业市场规模如下:
图表:2017-2022年中国协作机器人行业市场规模
数据来源:智研瞻产业研究院
2. 23-29市场规模数据
预测, 2029年中国协作机器人行业市场规模127.4亿元。2023-2029年中国协作机器人行业市场规模预测如下:
图表:2023-2029年中国协作机器人行业市场规模预测
数据来源:智研瞻产业研究院
发展趋势
结合5G通信技术、大数据、云计算和AI技术,未来工业机器人将实现更多功能,工业云将更全面地服务实体经济,推动工业机器人向智能化、网络化方向进一步转型升级。
在业内人士眼中,协作机器人是中国弯道超车的突破口。众所周知,在传统工业机器人领域,来自日本和欧洲“四大家族”的出货量:ABB、发那科、安川电机和库卡占全球出货量的一半。在此背景下,国内替代的方式往往来自于通过并购提升产品竞争力,或者更被动地受益于下游制造业升级。但是,在智能机器人领域,由于是一个相对较新的领域,需要的是人工智能、智能感知、智能执行等技术的创新,而国内在这方面的实力已经达到了国际领先水平。
2020年9月发布的《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》提出,实施智能制造、智能建造试点示范,进一步强化了智能机器人领域的政策支持。
智能制造时代已来。在政策支持下,中国工业机器人企业可借助优惠产业政策加大研发投入力度、加快科研人员和技术引进,协同行业内企业或公共研发平台,布局前瞻性技术和下一代机器人技术,进一步增强核心竞争力。
预计智能工业机器人和工业云平台将成为工业机器人产业重要赛道,推动工业机器人品牌国产化、智能化、高端化发展。